第1章 计算机基本知识课件

控制器
用
设
基
数据和程序 备
存
运
储
算
础
器
器
第
一
章
控制流
数据流
输
出
设 备
输出结果
图1-3-3 计算机的工作原理图
38/38
返回目录
的数码所代表的数值的大小，等于在这个数位
上的数码乘上一个固定的数值，这个固定的数
值就是这种进位计数制中该数位上的位权。
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计 算
关于位权：
机 应
数码所处的位置不同，代表数的大小也不同。
用
基 例：在十进位计数制中，小数点左边第一位为
础 第
个位数，其位权为100，第二位为十位数，其位
一 章
权为101，第三位为百位数，其位权为102……；
基
础
第 一
按功能划分，计算机软件可分为系统软
章 件和应用软件两大类。
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计
算 1．系统软件
机
应
系统软件是指管理、监控、运行和维护计
用 基
算机资源(硬件和软件)的软件，包括完成应
础
用程序的装入、编译等任务的程序、操作系
第 一 章
统、语言处理系统、数据库管理系统和工具 软件。
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计
算 机
基
“电子数字积分式计算机（Electronic Numerical
础 第
Integrator And Computer）”的缩写。
一 章
它体积庞大，占地170m2，每秒仅能完成5000
次加法运算。此后几十年间，主要电子元器件的
更新换代，带动了计算机产业的极大发展。
4/38
计 算
2．计算机的发展
机 应 用
❖(6)小巨型计算机(Minisupers)
8/38
1.1.3计算机的应用与发展趋势
计 算
1．应用领域
机
应 用
❖（1）科学计算（也称数值计算）
基 础
❖（2）数据处理
第
❖（3）实时控制
一 章
❖（4）计算机辅助系统
❖（5）办公自动化
❖（6）通讯与网络高速的数据处理能力
❖（7）人工智能
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计 算
2．计算机的发展趋势
①有8个数码：0，1，2，3，4，5，6，7。
一
章
②“逢八进一”。
例如：(133．3)8=lx82+3x81+3x80+3×8-1
17/38
计
算 (4)十六进制数
机
应
用 基
十六进制数的特点是：
础 第 一
①有16个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A， B，C，D，E，F。
章 ②“逢十六进一”。
个字节组成，即16个二进制位，则字长为16位。字长是衡量计
算机性能的一个重要标志。字长越长，一次处理的数字位数越大，
速度也就越快。
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计 算
2.存储设备
机 应
用来存储信息的设备称为计算机的存储设备，
用
如内存、硬盘、软盘及光盘等。
基
础
第 一
不论是哪一种设备，存储设备的最小单位是
章
“位”，存储信息的基本单位是字节，也就是说按
用
用来存放一条指令或一个数据。
基 础
字长，一个字中所包含的二进制数的位数称为字长。
第
一
不同的计算机，字长是不同的，常用的字长有8位、16位、
章
32位和64位等，也就是经常说的8位机、16位机、32位机或
64位机。例如，一台计算机如果用8个二进制位表示一个字，就
说该机是八位机，或者说它的字长是8位的；又如，一个字由两
的数字，第一次得到的余数为最低位，最后一次得到的
余数为最高位。
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计 算
例：将十进制整数45转换成二进制整数
机 应
45÷2=22……余1；
用
22÷2=11……余0；
基 础
11÷2=5… …余1；
第 一
5÷2=2………余1；
章
2÷2=1………余0；
1÷2=0………余1。
所以，十进制整数45转换成二进制整数 就是101101。
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1.2.2 数据的存储单位
计
算
机 应
1.数据及数据单位
用 基
2.存储设备
础
第
一
章
22/38
计 算
1.数据及数据单位
机 应
数据单位一般有位、字节和字。
用
基
位（bit），音译为“比特”，是计算机存储数据
础 第
的最小单位，由数字0或1组成。
一
章
字节（Byte），音译为“拜特”，简写为“B”。
第1章 计算机基本知识
本章目录
计
算
机
应 用
1.1
计算机概述
基
础
1.2
信息的表示与编码
第
一
章
1.3 计算机系统的组成和工作原理
2/38
1.1 计算机概述
计 算
❖
计算机是二十世纪人类最伟大的发明之
机 应
一。历经半个多世纪的快速发展，计算机已
用 基
经成为科学研究、数据处理、自动控制等领
础
域必不可少的基本工具，其应用已经渗透到
5/38
1.1.2计算机的特点与分类
计
算 机
1．计算机的特点
应
用
基
❖（1）高速的数据处理能力
础
第
❖（2）精确度高与逻辑判断准确
一 章
❖（4）程序运行自动化
❖（3）具有记忆能力
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计 算
2．计算机的性能指标
机
应
用
❖ (1)运算速度
基 础
❖ (2)字长
第 一
❖ (3)主存容量
章
❖ (4)输入输出数据传输速率
230=1024MB=1，073，741，824
T（Tera太）
1012
240=1024GB=1，099，511，627，776
P（Peta皮）
250=1024TB=1，125，899，906，842，624 1015
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1.2.3 信息的编码
计
算
机 应
在计算机中，各种信息都是以二进制编码
用 的形式存在的。
例如：(2A3.F)16=2×162+10×161 + 3×160 + 15×16-1
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二进制和十进制之间的转换
计
算 1、将二进制数1001.101转换成十进制数
机
应
用 基
1001.101= 1×23＋0×22＋0×21＋1×20＋1×2-1
础
＋0×2-2＋1×2-3
第 一
= 8＋0＋0＋1＋0.5＋0＋0.125
程序运行所需的各种数据以及有关文档资
料。
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计
算
只有硬件系统的计算机称为裸机，是不能工作的，
机
只有通过软件对硬件的指挥才能正常工作。
应
用
基
础
第
一
章
31/38
图1-3-1 计算机系统的组成
1.3.1计算机系统的硬件
计
算
机 应
现代计算机设计思想由数学家冯·诺
用 基
依曼提出，计算机由五大部件组成，这五
8个二进制位编为一组称为一个字节，即1B = 8bit。
字节是计算机处理数据的基本单位，即以字节为单位
解释信息。通常，一个ASCII码占1个字节；一个汉字
国标码占2个字节。
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计
字（word），计算机一次存取、处理和传输的数据
算 机 应
长度称为字，即：一组二进制数码作为一个整体来参加 运算或处理的单位。一个字通常由一个或多个字节构成，
2．应用软件
应
应用软件是指为解决各种计算机应用中的实
用 基
际问题而编制的程序，分为应用软件包与用户程
础 第
序。
一
章
36/38
1.3.3计算机的基本工作原理
计
算 机
计算机最基本的工作原理：按照程
应 用
序编排的顺序，一步一步地取出命令，
基 础
自动地完成指令规定的操作。
第
一
章
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计
算
机 应
输 指令 入
按构成计算机的电子逻辑器件来划分，计算机发 展大致经历了如下四个重要发展阶段 。
基
础 第
（1）第一代：自1946年至1958年，是电子管计算机时代
一
（2）第二代：自1958年至1964年，是晶体管计算机时代
章
（3）第三代：自1965年至1971年，是中小规模集成电路计算
机时代。
（4）第四代：自1971年至今，是大规模集中的二进制编码是一个不断发
一 章
展的、高深的、跨学科的知识领域。
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计 算
1.计算机中字符的编码
机 应
字符编码是指用什么样的二进制码表示数
用 基
字、字母、专用符号和控制符号。
础
第
一
国际通用的ASCII码
章
28/38
计 算
2.汉字编码
机
应 用
常见的汉字编码有以下几种：
基 础
字节组织存放数据。
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计 算
存储容量用字节数来表示，还可用KB、MB（兆字节）、
机
GB（吉字节）、TB（太字节）和PB（皮字节）来衡量。
应
用
基
单位
通常意义
实际意义
础 第
K（Kilo）
103
210=1024
一 M(Mega兆)
106
220=1024KB=1，048，576
章 G（Giga吉）
109
第
一
社会生产、日常工作和文化生活的各个方面。
章
本章主要介绍计算机的产生发展、特点、分
类，计算机信息的表示与编码，以及计算机
系统的组成和工作原理。
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1.1.1计算机的产生与发展
计 算
1．计算机的产生
机
应
世界上第一台电子计算机ENIAC(埃尼阿克)于
用
1946年在美国宾夕法尼亚州大学问世，其名称是
章
= 9.625
19/38
计 算
2、将十进制整数45转换成二进制整数
机
应 用
把十进制整数转换成二进制整数的方法是采用“除以
基 2取余数”法。具体的步骤是：把十进制整数除以2得到
础 第
一个商和一个余数；再将得到的商除以2，又得到一个新
一 的商和余数；这样不断地用2去除所得到的商数，直到商
章
等于0为止。每次相除得到的余数便是对应的二进制整数
础 第
大部件包括：运算器、存储器、控制器、
一 章
输入设备和输出设备 。
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计 算 机 应 用 基 础 第 一 章
33/38
图1-3-2 冯·诺依曼结构计算机
1.3.2计算机系统的软件
计 算
计算机软件是指为方便运行、维护、管理
机 和使用计算机并使计算机更有效地执行各种操
应
用 作而编制的所有程序的总称。
小数点右边第一位为十分位数，其位权为10-1，
第二位为百分位数，其位权为10-2，第三位为千
分位数，其位权为10-3……。
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计 算
(1)十进制数
机
应
用 基
①有10个数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。
础
第 一
②“逢十进一”。1+9＝10
章 例：(169．6)10=1×102+6×101+9×100+6×10-1。
❖ (5)可靠性
❖ (6)兼容性
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计 算
3．计算机的分类
机
应
用 基
❖(1)巨型计算机(Super Computer)
础 第
❖(2)大型主机(Mainframe)
一 章
❖(3)小型计算机(Minicomputer)
❖(4)个人计算机(Personal Computer)
❖(5)工作站(Workstation)
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计 算
(2)二进制数
机 应
计算机内部采用二进制数进行运算、存储和控制。
用
基
础 第
二进制的特点是：
一 ①有两个数码：0和l。
章
②“逢二进一”。1+1＝10 例：(1010.1)2=1×23+0×22+1×21+0×20+l×2-1
16/38
计
算
(3)八进制数
机
应
用 基
八进制数的特点是：
础 第
（1）汉字内码
第
一
（2）汉字外码
章
（3）汉字字形码
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1.3 计算机系统的组成和工作原理
计
算 机
计算机系统由硬件系统和软件系统两
应 用
部分组成，硬件系统是指构成计算机的所
基 有物理装置，是看得见、摸得着的实体部
础 第
件，它是计算机工作的物质基础。软件系
一 章
统是指支持计算机正常工作的各类程序、
基 础
统一的规则来表示数制的方法。常见的计数制有
第 一
二进制、十进制数、八进制数、十六进制数等。
章
12/38
计
算 数制有数位、基数和位权三个要素。
机
应
用 数位：是指数码在一个数中所处的位置；
基 础
基数：是指在某种进位计数制中，每个数位上
第 一
所能使用的数码的个数；
章 位权：是指在某种进位计数制中，每个数位上
机
应 用
计算机的发展趋势朝巨型化、微型
基 础
化、网络化、智能化方向发展。
第
一
章
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1.2 信息的表示与编码
计
算
机 应
❖1.2.1常用数制及其转换
用 基
❖1.2.2 数据的存储单位
础 第
❖1.2.3 信息的编码
一
章
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1.2.1常用数制及其转换
计
算 机
数制的概念：
应
用 ❖ 数制也称计数制，是指用一组固定的符号和